Способ клепки и пневматический пресс для его осуществления

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способу клепки и устройству для его осуществления. Цель изобретения - повышение качества и расширение эксплуатационных возможностей. Способ заключается в осуществлении следующих приемов: образовании в пакете деталей отверстия, размещении в нем заклепки с закладной головкой, конец стержня которой выполнен в виде усеченного конуса, у которого меньший диаметр выполнен не более 3 мм, а конусность составляет 1:3. При этом плоскость сопряжения большего основания усеченного конуса со стержнем заклепки располагают на расстоянии от плоскости пакета не менее 1/3 диаметра стержня заклепки, образуют замыкающую головку путем приложения к стержню деформирующего усилия. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

А1

СОЮЗ CGBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (g1)g В ?1 J 15/02

Г.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4453659/25-27 (22) 04.07.88 (46) 30.10.90. Бюл. Р 40 (72) M.В.Кузнецов, Ю.И.Морозов, Ю.П.Светлов, Ю,М.Трещев, В,А,Киселев и В.И.Курчаков (53) 621.884(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1199415, кл. В 21 J 15/02, 1983.

Авторское свидетельство СССР

N"-. 704710, кл. В 21 J 15/38, 1978 ° (54) СПОСОБ КЛЕПКИ И ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ

ПРЕСС ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

:(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способу клепки и устройству для его осуществления. Цель — повышеИзобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к клепке заклепок на пневматическом прессе.

Целью изобретения является повышение качества и расширение эксплуатационных возможностей.

Указанная цель обеспечивается приданием выступающему концу стержня заклепки формы, обеспечивающей усилие его снятия (деформирования), располагающееся пад кривой рабочей характеристики пресса и заканчивающейся отрезком прямой с величиной усилия смятия, равной усилию смятия цилиндрического участка заклепки.

На фиг.1 изображены применяемые заклепки различного диаметра, общий

„„80„„1602 ОЗ ние качества и расширение эксплуатационных возможностей. Способ заключается в осуществлении следующих приемов: образовании в пакете деталей отверстия, размещении в нем заклепки с закладной головкой, конец стержня которой выполнен в виде усеченного конуса, у которого меньший диаметр выполнен не более 3 мм, а конусность составляет 1:3„ При этом плоскость сопряжения большего основания усеченного конуса со стержнем заклепки рас" полагают на расстоянии от плоскости пакета не менее 1/3 диаметра стержня заклепки, образуют замыкающую головку путем приложения к стержню деформирующего усилия. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 10 ил. вид; на фиг,2 — кривая зависимости усилия на пуансоне пресса от расстояния до точки гарантированного недохода; на фиг.3 — графические зависимости голучения замыкающих головок заклепок с диаметром стержня 14 мм с различной формой замыкающей головки и различной формой выступающего из пакета конца стержня; на фиг.4 — то же, для заклепок с диаметром стержня 6 мм; на фиг.5 — пневматический пресс, общий вид, сечение; на фиг.6— то же, конец рабочего хода; на фиг.7— сечение А-А на фиг.5; на фиг.8 — сечение Б-Б на фиг.5; на фиг.9 — вид

В на фиг.5; на фиг.10 — вид Г на фиг.5.

Способ клепки заключается в обра- зовании в пакете деталей отверстия;

1602603 размещении в упомянутом отверстии заклепки с закладной головкой, конец стержня которой выполнен в виде усече?>ного конуса, у которого меньший диаметр выпслнгют не более 3 мм, а

::анусность составляет 1:3, при этом плоскос ь -сопряжения большего основания усеченного конуса со стержнем заклепки располагают на расстоянии ст плоскости пакета не менее 1/3 диаметра стержня заклепки; сбразова"

?и?. замыкающей головки путем приложения к стержню деформирующего усилил. 15

Для попучения замыкающих головок э;:;;папочного соединения в соответств?>и с известными ГОСТами необходимо вьп олнить концевую часть заклепок в виде усеченного конуса с диамет-go ром меньшего основания не более

3 мм ?I кс ?$"c??oc TbfO 1: 3.

1:. ыбор конуснссти 1: 3 определяется как наиболее оптимальный для диаметров заклепок ст 2 до 16 мм, Для эа- 25 клепск указанных диаметров кривая усилия формирования замыкающей головки заклепки лежит ниже рабочей xàракт"..:ристики пресса. При других соотношениях конусности (например, 1:5 или 1:2) эта связь не наблюдается.

Выбор численного значения меньшего основания (не более 3-мм) был про>иэведен в соответствии с ГОСТ 6636-69, согласно которому расчет? ыйл диаметр

1 меньшего основания заклепок равен

2,5 мм для диапазона заклепок диаметром ст 2 до 14 мм и свыше 5 мм для заклепок диаметром свыше 16 мм, Исходя иэ практики использования эакле- 1О пск циапаэон их диаметров можно ограничить интервалом от ? до 16 мм,.

Для указанного диапазона заклепок меньший диаметр усеченного конуса 45 следует выполнять не более 3 мм.

Объем выступающего из пакета конца стержня,, включающего цилиндрическую и коническую часть, должен быть равным объему замыкающей голонки.

При этом с учетом значения меньшего диаметра усеченного конуса и конусности ппоскость сопряжения большего основания усеченного конуса со стержнем заклепки располагается на расстоянии, не меньшем i/3 диаметра стержня заклепки от плоскости пакета (u случае непотайной головки), и на таком ж расстоянии от меньшего основания конуса углубления (в случае потачной замыкающей головки).

Для образования заклепочного соединения использовались заклепки с диаметром стержня 14 и 6 мм.

П.р и м е р 1.:На фиг,3 представлены формы концевых частей заклепок

Ф 14 мм для получения стандартных замыкающих головок: полукруглой и потайной. Пунктиром для сравнения изображена цилиндрическая заклепка ф 14 мм для аналогичных замыкающих головок.

На фиг.3 иэобра>кено: 1 — рабочая ха— рактеристика пневмспресса; 2 — кривая распределения усилий для получения стандартной полукруглой замыкающей головки заклепки />14 мм с коническим концом 3 — кривая распределения

i усилий для получения стандартной потайной замыкающей головки заклепки

Ф 14 мм с коническим концом; 4 — максимально необходимое усилие для формирования стандартной полукруглой замыкающей головки заклепки при использованич заклепки с цилиндрическим выступающим концом стержня, 5 — максимально необходимое усилие для формирования стандартной потайной замыкающей головки заклепки с использованием заклепки с цил,.лндрическим выступающим концом стержня.

Анализ полученных зависимостей позволяет сделать вывод, что начальные усилия при формировании замыкающих головок с конической формой концевой части заклепок достаточно малы, В дальнейшем эти усилия возрастают пс криво й, все время находящейся ниже кривой рабочей характеристики пневмспресса, и дс u??peqeленного предела, соответствующего усилию, необходимому для смятия цилиндрической части заклепок, и заканчивается прямыми отрезками, что B3b1BRPT ??G КСНЕЧНЫй STBIi фСРМИРСв а ни я э амык ающе и г олов к?л з а клепки, когда смятие происходит на цилиндрической части заклепки.

Работа по формировани>о замыкающей головки заклепки происходит плавно. беэ ударов.

Из анализа приведенных графиков следует, что получить полукруглую головку заклепки, используя стандартную цилиндрическую заклепку на данном пневмопрессе, невозможно, так как требуемая величина усилия для данной заклепки недостаточна (величина началь30

5 16026 ного усилия лежит выше рабочей характеристики пневмопресса).

Получить потайную головку иэ цилиндрической заклепки на данном прессе возможно, но величина усилия ле5 жит на рабочей характеристике, что свидетельствует о том, что условия работы критические, работа идет с ударом. Возможен выход пневмопресса

10 иэ строя в связи, например, с понижением давления в пневмосети.

Пример 2. На фиг.4 представлены графически формы концевых частей заклепок фб мм и графики получения15 полукруглой и потайной замыкающих головок для группы из шести заклепок ф 6 мм. Пунктиром показаны цилиндрические заклепки ф 6 мм для соответствующих замыкающих головок, 20

На фиг.4 изображено: l — рабочая характеристика пневмопресса; 2 кривая распределения усилий для получения стандартной полукруглой замыкающей головки 6 мм с коническим кон- 25 цом для группы из шести заклепок; 3 кривая распределения усилий для получения стандартной потайной замыкающей головки для группы из шести заклепок 6 мм с коническим концом;

4 — максимально необходимое усилие для формирования стандартной полукруглой замыкающей головки заклепки для группы иэ шести цилиндрических заклепок ф 6 мм; 5 — максимально необходи35 мое усилие для получения стандартной потайной замыкающей головки для группы из шести цилиндрических заклепок (P 6 мм.

Анализ графика фиг.4 позволяет сделать вывод, что начальные усилия формирования замыкающих головок заклепок при конической форме концевой части достаточно малы. В дальнейшем зти усилия возрастают по кривой до определенного предела, соответствующего усилию, необходимому для смятия цилиндрической части заклепок, и заканчиваются прямыми отрезками, что указывает на конечный этап формиро.,ванин замыкающей головки заклепки, когда. смятие происходит на цилиндрической части заклепки.

Из графика следует, .что работа по формированию замыкающей головки заклепки происходит плавно, однако получить полукруглые стандартные головки из группы в шесть цилиндрических заклепок Р 6 мм на данном прессе

03

6 нельзя. В то же время группа иэ шести заклепок 6 мм с коническим концом легко подвергается клепке на данном пневмопрессе.

Приведенный пример еще раэ доказывает, что применение предложенного способа расширяет эксплуатационный диапазон прессового оборудования.

Пневматический пресс включает в себя корпус с основанием-скобой 1 и встроенным в нее силовым пневмоцилиндром 2, поддержку 3, пуансон

4, приводное звено 5, двуплечий рычаг 6, штангу 7, серьгу 8, ролики 9 качения с осью 10, опорный ролик

11 с осью 12. Ролики 9 контактируют с опорной поверхностью 13 направляющего элемента. На опорной поверхности выполнены прямоугольные пазы с радиусным участком 14. Ролик 11 штока пневмоцилиндра контактирует с плоской опорной поверхностью 15. Оси 10 находятся в продольных пазах 16, выполненных в полках направляющего элемента. В верхней части пазы 16 выполнены по радиусу, аналогично радиусу пазов опор- ной поверхности. Назначение пазов 16 состоит в том, чтобы в любом положении штока пневмоцилиндра 2 удержи-! вать ролики 9 в контакте с опорной поверхностью 13. В свободном положении при обратном ходе штока лазы 16 предохраняют серьгу со штангой от выпадания вовнутрь пневмолресса.

На торце направляющего элемента установлены регулирующие упоры 17, которые имеют возможность регулировки в вертикальной плоскости с целью II0» лучения гарантированного недохода пуансона до мертвой точки. Упоры 17 в верхнем положении роликов 9 взаимодействуют с ними, ограничивая ход штанги 7.

Устройство работает следующим образом.

3а начальное положение пневмопресса принимаем положение, при котором пуансон 4 находится в верхнем положении. В этом случае поршень пневмоцилиндра 2 находится в нижнем положен и. На подцержке 3 размещают пакет деталей с установленной в отверстиях деталей заклепкой (не показан) . При включении силового пневмоцилиндра

2 шток начинает перемещаться иэ нижнего положения в верхнее, При этом ролик 11 прокатывается по опорной

1602603 поверхности 15, а ролики 9 — по па" зам направляющего элемента. Оси 10, расположенные в пазах 16 перемещаются в них, контактируя со стенками этих пазов . Поднимаясь, шток пневмоцилиндра 2 поднимает штангу 7, переда" вая на нее движение и усилие через серьгу 8. Штанга 7 начинает воздействовать на большее плечо рычага б, короткое плечо которого воздействует на приводное звено 5. Последнее передает усилие и движение на пуансон 4, заставляет его перемещаться и воздействовать на заклепку, формируя замыкающую головку.

На фиг.б изображен пневматический пресс в положении, когда поршень пневмоцилинцра 2 находится в верхней точке, При этом ход Я пуансона и уси- 20 лие на :e» будут максимальными. В пневматическом прессе требуемый диапазон рабочих усилий получается за счет комбинации рычажных усилителей.

При ходе штока штанга 7 и соеди- 25 нительное звено принимают положения, соответствующие изменяемым углам 04 и

Р . При уменьшении углов оС и Р усилие на пуансоне 4 возрастает. Благодаря закругленной по радиусу форме траек- 3О торин опорных поверхностей направляющего элемента угол о принимает такие значения, которые компенсируют нарастание силы на пуансоне

4, возникающей за счет распорного эффекта, достигаемого в результате взаимодействия приводного звена 5 и двуплечего рычага 6, ограничивая максимальное усилие определенным конкретным значением. Поперечную силу на штоке пневмоцилиндра 2 воспринимает направляющий элемент.

В конце рабочего хода, с целью получения гарантированного недохода и ликвидации заклинивания пуансона 4, д5 ролики 9 упираются в упоры 17, которые предварительно регулируются на требуемый ход пуансона 4. При обратном ходе штока пневмоцилиндра 2 устройство возвращается в исходное поло" 5 жение.

@ о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Способ клепки, заключающийся в образовании отверстия в пакете де5 талей размещении в нем заклепки с

У закладной головкой, конец стержня которой выполнен в виде усеченного конуса,. и образовании замыкающей головки путем приложения к стержню деформирующего усилия, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения качества, используют заклепку, у которой меньший диаметр усеченного конуса выполняют не более 3 мм, а конусность составляет 1:3, при этом плоскость сопряжения большего основания усеченного конуса со стержнсм заклепки располагают на расстоянии не менее 1/3 диаметра стержня заклепки от плоскости пакета.

2. Пневматический пресс, содержащий силовой цилиндр, закрепленную на нем скобу с поддержкой и пуансоном, шарнирный двузвенник, одно звено которого шарнирно соединено с пуансоном, а. второе посредством оси — со скобой, а также ролики качения, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, он снабжен дополнительным двузвенником в виде штанги и серьги и направляющим элементом, второе звено основного двузвенника выполнено в виде двуплечего рычага, свободный конец штанги шарнирно соединен со свободным концом двуплечеro рычага, а свободный конец серьги шарнирно связан со штоком силового цилиндра, направляющий элемент выполнен в виде закрепленной на силовом цилиндре стойки с П-образным поперечным сечением и опорной поверхностью под ролики качения, расположенной на перемычке стойки и выполненной с рациусным участком на конце, при этом ролики качения смонтированы на оси шарнира, соединяющей штангу с серьгой, 3. Пресс по и, 2, о т л и ч а ю— шийся тем, что опорная поверхность стойки выполнена с пазами прямоугольного профиля, а ролчки качения размещены в упомянутых пазах.

4. Пресс по и. 2, о т л и ч а ю— шийся тем, что на полках стойки выполнены продольные пазы с радиусными участками на концах, а ось, на которой смонтированы ролики качения, расположена в упомянутых пазах с возможностью взаимодействия с последними.

5. Пресс по и. 2, о т л и ч а юшийся тем, что он снабжен регулируемыми упорами, размещенными на торце направляющего элемента с возможностью взаимодействия с роликами качения.

1602603

1 602603

Фиг. б

1602603

Со с т ав ит ель А. Буров

Редактор М. Бандура Техред M. Ходанич . Корректор.Л.Пилипенко

Заказ 3347 Тираж 494 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101